CN101747873A - 一种胶乳密闭液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为石油天然气钻井密闭取心用的一种胶乳密闭液及其制备方法，用以保护岩心，该密闭液以聚合物胶乳A、增粘剂B、乳化剂C和封堵剂D为主要原材料，通过下述制备方法得到：将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。本发明原材料来源广泛，产品性能稳定，使用温度范围广，且对钻井液性能无副作用、对环境无污染。

Description

一种胶乳密闭液及其制备方法
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井用的密闭液，特别是钻井密闭取心用的一种胶乳密闭液。
背景技术
取心密闭液能否保证取心和出心过程在密闭状态下进行，完全取决于密闭液本身的粘度、附着力、亲合性，要求对钻井液性能的影响尽量小，且不能带有难以区别于烃类的荧光。目前，石油勘探中，国内外钻井密闭取心使用成熟的密闭液分为油基、水基和合成基三大类。
油基密闭液包括蓖麻油油基密闭液和高效密闭液两种，蓖麻油油基密闭液主要是由蓖麻油、过氯乙烯树脂和单硬酯酸甘油酯在一定温度下搅拌炼制而成；配制过程中伴有氯气、氯化氢等有毒气体放出，污染环境、损害操作人员身体健康，且产品性能不稳定，另外作为主要原材料的蓖麻油主要用于制药和高级润滑油，价格比较昂贵；而高效密闭液主要原料为原油中的稠油，利用稠油中含有沥青和高分子烃类化合物，在常温下加入硫酸磺化搅拌均匀后，生成一种粘度高和防水性强的混合物，但是使用该密闭液取心给含油饱和度的测定和油气显示测井解释会有影响。
水基密闭液包括水基纤钙密闭液、水基胺菁密闭液和水基聚合物密闭液；由于水基密闭液的原料组成存在抗温性差，适用温度范围小(0℃～105℃)，因此取心井段深度受限，且存在贮存期较短(5～90天)的缺点。
合成基密闭液主要是以有机酯(邻苯二甲酸二酯类)为连续相、增塑剂(聚乙烯类或聚氯乙烯类)为主要成膜材料、封堵剂(包括碳酸钙、有机土、磺化沥青、油溶性树脂)和乳化剂经过一系列反应制得的，但是该类密闭液也存在着成本较高，制备工艺复杂等问题。
发明内容
本发明是提供一种胶乳密闭液及其制备方法，能够克服现有技术中存在的缺陷，其生产过程无毒无害，适宜温度范围广(-10～140℃)，贮存期长(至少360天)，产品性能稳定、密闭效果好的优点，其成膜性能比合成基密闭液更好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：以聚合物胶乳A、增粘剂B、乳化剂C和封堵剂D为主要原材料，其中聚合物胶乳A是聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳、聚丙烯酸酯、天然胶乳、聚乙酸乙烯酯共聚物、阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳中的一种，使用效果最佳的聚合物胶乳A是聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳或阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳；增粘剂B是2％疏水缔合聚合物溶液；乳化剂C可以是OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)、OP-30(壬基酚聚氧乙烯醚)、吐温-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)、SP-80(失水山梨醇单油酸酯)、油酸、P-30(十二烷基磺酸钠)、P-20(甲基葡萄糖苷聚氧丙烯醚-20)中的一种或几种；封堵剂D是碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种，其中所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D＝30～80∶5～20∶5～15∶5～10，最佳配比为A∶B∶C∶D＝50～80∶10～20∶8～15∶5～8。
为获取上述胶乳密闭液，采用如下制备方法：按质量配比将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
本发明的有益效果是：原材料来源广泛、性能稳定、保护环境、对岩心的吸附能力强，且适用温度范围广。
具体实施例
下面对本发明做进一步详细说明：
本发明选用聚合物胶乳A(聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳、聚丙烯酸酯、天然胶乳、聚乙酸乙烯酯共聚物、阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳)为连续相、增粘剂B(2％疏水缔合聚合物溶液)为主要成膜材料、封堵剂D(碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种)和乳化剂C(OP-10、OP-30、吐温-80、SP-80、油酸、P-30、P-20中的一种或几种)按比例混合，使用效果比较好的聚合物胶乳A为聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳或阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳，所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D＝30～80∶5～20∶5～15∶5～10，最佳使用质量配比为A∶B∶C∶D＝50～80∶10～20∶8～15∶5～8。
为获得上述一种胶乳密闭液，采用如下制备方法：按质量配比称取各原材料，将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
其中以下实施例中选用的原材料A：聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳，B：2％疏水缔合聚合物，C：吐温-80，D：碳酸钙。
实施例1
按质量配比A∶B∶C∶D＝80∶15∶8∶6称取各原材料，将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌6h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
实施例2
按质量配比A∶B∶C∶D＝50∶10∶8∶5称取各原材料，将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌6h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
实施例3
按质量配比A∶B∶C∶D＝60∶20∶15∶8称取各原材料，将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌6h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
实施例4
按质量配比A∶B∶C∶D＝30∶15∶10∶8称取各原材料，将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌6h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
各实施例性能对比评价：
Figure G2008101851937D0000041
由上表可以看出，各实施例产品均达到SY/T5347-2005中取心密闭液要求，其中实施例1效果最好。

Claims (9)

1.一种胶乳密闭液，其特征在于：以聚合物胶乳A、增粘剂B、乳化剂C、封堵剂D为主要原材料的密闭液，其中聚合物胶乳A是聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳、聚丙烯酸酯、天然胶乳、聚乙酸乙烯酯共聚物、阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳中的一种；增粘剂B为2％疏水缔合聚合物溶液；乳化剂C是OP-10、OP-30、吐温-80、SP-80、油酸、P-30、P-20中的一种或几种；封堵剂D是碳酸钙、磺化沥青、有机土、油溶性树脂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种胶乳密闭液，其特征在于：聚合物胶乳A是聚氨酯/聚丙烯酸酯胶乳或阳离子聚苯乙烯基聚合物胶乳。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种胶乳密闭液，其特征在于：所用原材料质量配比为A∶B∶C∶D＝30～80∶5～20∶5～15∶5～10。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种胶乳密闭液，其特征在于：原材料质量配比为：A∶B∶C∶D＝50～80∶10～20∶8～15∶5～8。
5.根据权利要求3所述的一种胶乳密闭液，其特征在于：原材料质量配比为：A∶B∶C∶D＝50～80∶10～20∶8～15∶5～8。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种胶乳密闭液的制备方法，其特征在于：将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
7.根据权利要求3所述的一种胶乳密闭液的制备方法，其特征在于：将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
8.根据权利要求4所述的一种胶乳密闭液的制备方法，其特征在于：将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
9.根据权利要求5所述的一种胶乳密闭液的制备方法，其特征在于：按质量配比将增粘剂B在室温下均匀溶解于含有乳化剂C的聚合物胶乳A中，充分搅拌3～10h，再加入封堵剂D，形成稳定的流体，即制得胶乳密闭液。
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